衛星干擾偵測

衛星干擾偵測 - GIDAS 固定式

衛星干擾偵測 - GIDAS 固定式

GIDAS Stationary 為專業工程師與飛安人員提供高精度 GNSS 干擾與欺騙訊號監測技術,系統支援多星座、多頻段監控,透過 AoA、CNR、PVT 等技術,精確定位干擾源,實現 24/7 (7x24小時)全天候關鍵基礎設施監測與威脅預警。
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詳細介紹

GIDAS Stationary:最佳GNSS預防干擾與欺騙訊號監測方案

多星座與多頻段、多層次檢測技術,
即時應對航空、軍事與智慧城市面臨的挑戰


GIDAS Stationary 是一個高度可擴展的即時 (real-time) 解決方案,專為本地監控 GNSS 服務而設計;在檢測到訊號干擾、性能下降或欺詐訊號時,系統能夠自動發出警報,確保關鍵基礎設施的安全運行;德國OHB 結合超過 20 年的技術研究成果,GIDAS 結合多種先進檢測技術與智慧監控方法,提供對 GNSS 定位與授時服務完整性最強有力的保障。

 
OHB GNSS 干擾檢測與分析系統是一套專為安全關鍵基礎設施設計的一站式解決方案,能夠即時 (real-time) 自動監控 GNSS 訊號與服務,同時進行檢測、分類和定位各種類型的干擾和欺詐訊號,其綜合數據分析平台具備報告功能,允許操作人員深入了解干擾事件歷史,精確篩選數據並生成有價值的統計數據。
OHB GNSS 干擾檢測與分析系統是一套專為安全關鍵基礎設施設計的一站式解決方案,能夠即時 (real-time) 自動監控 GNSS 訊號與服務,同時進行檢測、分類和定位各種類型的干擾和欺詐訊號,其綜合數據分析平台具備報告功能,允許操作人員深入了解干擾事件歷史,精確篩選數據並生成有價值的統計數據。
 

GIDAS 核心技術

GIDAS 系統整合了多種干擾 (Jamming) 和欺騙 (Spoofing) 檢測技術,包括:

干擾檢測模式 (GIDAS Jamming Detection Model)

 GIDAS 干擾檢測模式示透過多項測技術匯總輸出,根據風險種類分級 (Threshold) 定義各種類型的警報,節省人力資源與不具風險事件的分析管理。
GIDAS 干擾檢測模式示透過多項測技術匯總輸出,根據風險種類分級 (Threshold) 定義各種類型的警報,節省人力資源與不具風險事件的分析管理。
 
  1. CNR 檢測器 (Carrier-to-Noise Ratio Detector)
    檢測 GNSS 訊號的載波與雜訊比,判定訊號品質下降,可應用於航空導航和自動駕駛,保障導航精度。
  2. PSD 檢測器 (Power Spectral Density Detector)
    分析頻譜密度,識別異常頻率干擾,可應用於干擾定位和衛星通訊頻譜保護。
  3. 接收功率檢測器 (Received Power Detector)
    量測接收訊號功率,識別高功率干擾源,可應用於港口或運輸中檢測非法干擾設備。
  4. 都普勒檢測器 (Doppler Detector)
    分析都普勒頻移,判定移動干擾或欺詐訊號,可應用於移動干擾源檢測和欺詐訊號判斷。
  5. 偽距檢測器 (Pseudorange Detector)
    檢查偽距數據異常,評估干擾影響,可應用於自動駕駛和航空定位的數據完整性保障。
  6. PVT 檢測器 (Position, Velocity, Time Detector)
    綜合分析位置、速度與授時數據,判斷服務異常,可應用於金融授時精度檢測與航空導航安全。


欺騙檢測模式 (GIDAS Spoofing Detection Model)

GIDAS 欺騙檢測模式提供多種檢測器,透過匯總數據輸出,並依據風險種類 (Threshold) 進行警報 (Alarm)分級判斷。
GIDAS 欺騙檢測模式提供多種檢測器,透過匯總數據輸出,並依據風險種類 (Threshold) 進行警報 (Alarm)分級判斷。
 
  1. 空間相關性檢測器 (Spatial Correlation Detector)
    利用多天線分析訊號分佈,識別集中欺詐訊號,可應用於港口和軍事領域的導航保護。
  2. 相關峰值檢測器 (Correlation Peak Detector)
    檢測多個相關峰值以識別欺詐訊號,可應用於偵測欺詐衛星訊號,保障訊號完整性。
  3. ARAIM 檢測器 (Advanced Receiver Autonomous Integrity Monitoring)
    驗證多星座訊號數據一致性,可應用於航空導航和自動駕駛的數據完整性保障。
  4. 接收器時脈檢測器 (Receiver Clock Detector)
    分析接收器與衛星時脈偏移,檢測欺詐干擾,可應用於授時應用及通訊網路同步保障。


GIDAS 架構

 GIDAS STATIONARY 包括一個監控中心和監測傳感器,根據傳感器的數量(至少三個),可以定位干擾源的位置。
GIDAS STATIONARY 包括一個監控中心和監測傳感器,根據傳感器的數量(至少三個),可以定位干擾源的位置。
 
本地 GIDAS 監測傳感器網路
GIDAS 監測傳感器網路由多個空間分佈的固定式傳感器組成,包括雙模 GNSS 天線和小型接收裝置;其主要功能為:
  • 提供目標區域的 24/7 全天候監控。
  • 到達角技術 (AoA, Angle of Arrival) 精確定位干擾源方位。
  • 多傳感器協同運作,可相互校驗數據,減少量測誤差,並在某一傳感器失效時保持監控連續性。

中央 GIDAS 監控中心 (Central Monitoring Center)
GIDAS 的中央監控中心是任何永久安裝系統的核心組件;功能包括:
  • 本地數據處理: 所有數據均在本地處理,避免因雲端基礎設施依賴而產生的延遲與安全風險。
  • 數據存檔與後處理: 支援歷史數據存檔與回放,幫助分析干擾事件的模式與成因。
  • 網頁的使用者介面 (Web-based UI): 提供即時監控、警報以及自定義的參數顯示功能。
  • 系統管理: 支援全國範圍內多站點的監控、配置與維護,確保操作高效且安全。


GIDAS 技術優勢

  • 高精度干擾定位: 
    透過 AoA (到達角, Angle of Arrival) 技術,定位精度可達數十米,適合用於大範圍監控場景,如機場、港口或城市交通樞紐。
  • 系統可擴充性: 
    強韌的系統元件設計支援遠端管理,可隨著 GNSS 威脅的進化輕鬆升級,滿足長期使用需求。
  • 全面相容多星座訊號: 
    支援 GPS (美國全球導航衛星系統)、Galileo (歐洲)、GLONASS (俄羅斯)、BeiDou (中國) 和 QZSS (日本準天頂衛星系統),確保訊號監控的廣度與深度。
  • 多頻段監控能力: 
    支援 L1、L2、L5 等多頻段訊號監控,增強抗干擾能力,確保高精度和穩定的數據傳輸。


GIDAS 應用場景

  1. 航空與機場運營:
    提供機場範圍內的 GNSS 訊號完整性監控,快速檢測和定位干擾源,確保航空導航和授時數據的可靠性,提升飛行安全。
  2. 智慧城市:
    偵測城市中非法 GNSS 干擾設備活動,保障公共交通、物流運輸及高精度定位應用的穩定運行,助力城市數位化管理。
  3. 國防與軍事安全:
    偵測並精準定位敵方干擾訊號源,提供全天候的 GNSS 訊號安全保障,支援軍事行動和國防需求。
  4. 關鍵基礎設施保護:
    用於港口、能源設施等關鍵基礎設施,提供高精度、低延遲的訊號監控,確保設施運營穩定並防範潛在威脅。



GIDAS:涵蓋固定式、機架式、攜帶型與嵌入式應用的 GNSS 品質保證解決方案

GIDAS(GNSS 干擾檢測與分析系統)是專為導航品質保證設計的全面解決方案,適用於固定式、機架式、攜帶型及嵌入式應用場景,它結合多元化需求,提供針對 GNSS 訊號的即時檢測與干擾分析,能應對多種導航挑戰並提升系統可靠性;無論是在固定地點執行監控,或於行動式設備中嵌入應用,GIDAS 都能確保導航與授時數據的完整性和安全性,是高需求領域中的可靠選擇。




GIDAS 技術規格表

支援的 GNSS 訊號
  • GPS: L1 C/A, L2C, L5
  • Galileo: E1BC, E5a, E5b, E6
  • GLONASS: G1, G2
  • BeiDou: B1
  • SBAS (衛星增強系統): EGNOS, WAAS, GAGAN, MSAS on L1
頻寬
  • 支援最高達 61.44 MHz
動態範圍
  • 高達 12 位元的複數訊號 (complex signal) 表示,用於更高效地表示幅度和相位。
干擾檢測 (Interference detection)
  • 功能: 干擾 (Jamming)、欺騙 (Spoofing)
即時監控功能
  • 即時干擾監測和檢測
  • 干擾來源分類
  • 干擾訊號定位
  • 詳細後處理分析
操作模式
  • 獨立模式: 用於檢測與分類
  • 網路模式: 用於檢測、分類和定位
輸出
  • 干擾警報
  • 干擾檢測細節和分類數據
  • 干擾定位
  • 訊號快照渲染(符合 ION GNSS SDR metadata 標準)
  • 自動報告與日誌文件(專有格式)
支援標準
  • ICAO 附錄 10 (Annex 10): 國際標準與建議實踐
  • ICAO 文件 8071 (Doc. 8071): 無線導航測試手冊
  • RTCA DO-229D: 全球定位系統/廣域增強系統空載設備的最低運行性能標準
警報途徑: 
  • 圖形化使用者界面 (GUI)
  • TCP/IP 或電子郵件
  • 自訂警報介面(例如,空中交通管制警報)
警報延遲 (Alarm latency)
  • 小於: 6 秒(典型值 < 3 秒)
檢測閾值 (Detection thresholds)
  • 設定方式: 預定義(如 ICAO、RTCA)或使用者自定義
更新頻率 (Output update rate)
  • 最高可設定: 10 Hz
檢測概率 (Detection probability)
  • 符合 ICAO 風險值的檢測概率: > 99%
干擾分類 (Jamming classification)
  • 根據光譜特徵(如功率、脈衝/非脈衝類型、調變指數、掃描率等)進行分類
支援的干擾訊號類型 (Supported jamming signal types)
  • 脈衝與非脈衝干擾
  • 調幅 (AM)、調頻 (FM)
  • 連續波 (CW)、掃頻連續波 (SCW)
時間/光譜解析度 (Time / spectrum resolution)
  • 頻率解析度: 1 kHz(可設定)
  • 分類所需時間: 10 μs(典型值)
定位 (Localization)
  • 需求: 至少 3 個監測傳感器
  • 技術: 到達角 (AoA)、減少接收訊號功率強度 (DRSS)
  • 精度: 典型值為 20 米以內
圖形使用者介面 (Graphical user interface)
  • 支援多使用者 Web 客戶端
介面類型: 
  • 本地區域網路或光纖網絡
  • 支援遠端站點的 LTE 行動網絡
  • TCP/IP SSH 加密
電力供應
  • 220-230 VAC(每個監測傳感器約 100 W)
尺寸
  • 監測傳感器: 19 吋 2U 機架安裝系統
  • 監控中心: 19 吋 2U 機架安裝服務器
運作環境
  • 工作溫度: 0°C 至 +40°C
  • 儲存溫度: -20°C 至 +50°C
接頭數量
  • 2 個 TNC 接頭(GNSS 天線)
  • 1 個 LAN 接頭
  • 1 個電源接頭
 


產品規格下載

OHB GIDAS 衛星干擾 監控|偵測|警告|排除|評估方案
OHB GIDAS White Paper - 干擾 (Jamming) 和欺騙 (Spoofing) 檢測技術架構

 

GIDAS 影音介紹

GIDAS - GNSS 干擾監測與分析系統
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OHB Austria 開發了 GIDAS 系統,專為監控 GNSS 頻段設計,可監測、分類及定位有意或無意的干擾源;隨著 GNSS 在安全及價值導向的應用中發揮關鍵作用,GIDAS 透過可靠的干擾訊號監測與管理,有效降低精度下降或服務中斷的風險;GIDAS 大幅提升 GNSS 接收器、終端及應用系統的安全性與穩定性,具備即時干擾檢測、分類與定位能力,包括防範干擾及欺騙攻擊。
 

GIDAS 為航空與空域控制提供的 GNSS 品質保證
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GNSS 品質保證」是 OHB Austria Solutions 提供的一項全新服務,適用於各類 GNSS 用戶(GPSGLONASS 等);此影片主要討論航空與空域監控相關的應用,但同樣適用於其他多個領域。


GIDAS Portable 影片示範
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體驗 GIDAS Portable,一款便攜式即時監控系統,隨時隨地檢測並管理 GNSS(全球導航衛星系統)服務;隨時隨地掌握 GNSS 品質,盡在 GIDAS Portable